比特币是一套去中心化的数字货币，不受government或个人控制。

区块链是一种特殊的分布式数据库，用于存储信息，信息存储在所有参与的节点上，只能增加和查看，不能修改和删除。

比特币是一种应用，比特币在比特币项目在诞生和发展过程中，借鉴了来自数字货币、密码学、博弈论、分布式系统、控制论等技术成果。

在比特币网络系统中，并没有完全从头进行的技术创新，而是巧妙的、优雅的组合了多领域、多技术成果。

把这套技术从比特币中抽离，就是现在大火的区块链。

通过这些我们可以知道，比特币和区块链的关系。

比特币是在区块链技术上发展起来的超级应用。

区块链是比特币的技术基础。

区块链可脱离比特币发展，遵循技术发展和进化规律。

比特币诞生前，并没有提出区块链概念，比特币大火后，才提出区块链概念，并备受企业、市场、资本追捧。

区块链来源于比特币，又高于比特币。

既然区块链起源于比特币，那比特币给区块链带来了哪些重要的创新设计。

1、避免作恶

避免作恶基于经济博弈原理。

一个开放的网络中，无法通过技术手段来保证每个人都是合作的。

但可以通过经济博弈来让合作者得到利益，让非合作者遭受风险和损失。

比如典型的分蛋糕例子。

2个人分一个蛋糕，都想拿到较大的一块，在没有第三方（可信中心）的前提下如何制定规则才公平？

一个简单的方法是让负责分蛋糕的人后挑选。

比特币网络中，所有参与者（矿工）都要付出挖矿的代价，进行算力（计算能力，即每秒能做多少次hash碰撞）消耗。

越想拿到新区块的决定权，意味着需要投入更多的算力。

一旦失败，这些算力都会被没收掉，成为沉没成本。

当网中存在很多参与者时，单个个体拿到新区块决定权付出的算力成本是巨大的。

意味着进行一次作恶付出的代价可能远超可能带来的好处，进而放弃作恶。

2、负反馈调节，维持产量恒定，抗通胀

什么是负反馈调节，用赚钱来说明。

反馈是，你根据你已有的钱，来对下一步赚钱计划做决策。

正反馈调节是，你的钱越多，就越想赚钱，你去赚更多的钱，你拥有更多的钱。

负反馈调节是，是你想把自己的钱控制在一个范围内，钱多了，就少赚点，用掉点；钱少了，就加把劲多赚点。

比特币也一样，在设计上，很好的体现了负反馈调节基本原理。

比特币网络中，矿工越多，系统就越稳定，比特币就价值越高，但挖到比特币的概率会降低。

网络中矿工减少，系统容易被攻击，比特币价值降低，但挖到比特币的概率会提高。

因此，比特币的价格，理论上应该稳定在一个合适的值（现实中影响比特币价格的因素很多），这个价格乘以挖到矿的概率，恰好达到矿工的收益预期。

长远来看，硬件成本下降，矿工会越多，系统越稳定。

但比特币奖励，每隔21万个区块自动减半（约4年时间），挖到比特币的概率也来越低。

在2140年达到2100万枚，新增区块不再有比特币奖励，仅靠交易服务费来奖励矿工维护网络。

2009/1/3起，每个新增区块可获得50个比特币奖励，第一批50个比特币由中本聪获得

2012/11/28起，每个新增区块获得25个比特币奖励，产量第一次减半

2016/7/9起，每个新增区块获得12.5个比特币奖励，产量第二次减半

比特币通过负反馈调节，维持产量恒定，抗通胀，是一种通缩货币。

3、共识机制

比特币网络是完全公开的，任何人可匿名接入。

需要一种有效的共识机制，来保证网络健康运行。

因此共识协议的稳定性和防攻击性十分关键。

比特币区块链采用工作量证明机制，即POW（Proof of  Work）机制来实现共识。

POW机制通过算力进行海量计算，获得满足条件的一个值（这个值后面的文章再讲），来拿到新区块的决定权。

POW机制是基于概率、随时间逐步加强确认的共识，而非最终确认的共识。

什么意思？

即现有达成的共识结果在理论上可能被推翻，只是攻击者要付出的大家随时间而指数级上升，别推翻的可能性呈指数级下降。

同时，因达成共识的时间比较长（比特币10分钟新生成一个区块，6个区块可进行一个分叉确认，这样计算一小时可进行一次共识确认），POW按照区块（打包多笔交易）进行阶段性确认，提高网络整体的可用性。

根据比特币协议，一个区块的大小最大是 1MB，而一笔交易大概是500字节左右，因此一个区块最多可以包含2000多笔交易。矿工负责把这2000多笔交易打包在一起，组成一个区块，然后计算这个区块的Hash。

为了限制网络中的噪音，POW机制通过设置很难计算的一个值，来限制一定时间内完成任务的参与者数量，进一步提高网络中共识的稳定性。

POW的共识机制，有效解决了节点失效情况下，异步系统有限时间内无法达成共识的问题。

这三个设计，避免作恶、负反馈调节、共识机制可看做是比特币给区块链带来的创新设计理念，为某些受阻的问题提供了可能的解决方案，对促进区块链技术大规模应用提供了可能。